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1、于工程滑坡治理预应力锚杆施工细节分析摘要:本文作者结合实例介绍采用预应力锚杆桩治理滑坡的施工方法、工艺及质量安全控制措施。以供同行参考。关键词:预应力锚杆桩原理施工方法质量控制安全措施1工程概况该区属于坡残层堆积土体与岩体接触面滑坡,东西宽约800m,南北长约500m。近年来,受暴雨的影响,滑坡区的稳定性渐差,局部失稳,发生了不同程度的滑坡变形破坏。图1预应力锚杆抗滑桩结构示意图该工程主要采用设置钢筋混凝土抗滑桩、桩板墙、预应力锚杆方案和疏通水系、削坡减载方案对滑坡体进行治理加固。在滑坡区前后缘共设置预应力锚杆抗滑桩152根,结构如图1所示。按照桩的截面尺寸、位置、桩长和预应力锚杆设
2、置级数分为1#～6#桩。桩身嵌入滑面下稳定岩层不小于8.0m。桩顶下1m处设预应力锚杆1～3级,每级间距1m,锚杆采用3根Φ32精轧螺纹钢制作,锚杆孔径为φ170mm,嵌入稳定岩层的锚固长度为6m。2基本原理9预应力锚杆抗滑桩是钢筋混凝土抗滑桩和预应力锚杆的有机结合,钢筋混凝土抗滑桩嵌入稳定基岩,通过在抗滑桩顶部施加预应力锚杆,锚杆穿过滑坡体锚固于滑动面下稳定的岩层内,使桩、预应力锚杆、锚固段桩周岩土组成一个联合受力体系。用锚杆预加拉力和抗滑桩桩身共同平衡滑坡推力。3施工方法及工艺3.1施工准备桩孔位置平整场地,清除地面浮土;对坡面有裂隙或坍塌倾向部位采用削坡减载或注浆加固;桩孔外侧
3、挖好排水沟,做好排水系统,及时排除地表水;合理堆放材料和机具,使其不增加孔壁压力,不影响成孔施工;设计和布设滑坡体的地表观测桩。3.2工程试验3.2.1岩土试验,确定参数对抗滑桩可能穿越的土层进行现场取样,测定土体的天然重度、含水率、内摩擦角、粘聚力等参数,或利用场地已有的勘察测试资料,为施工设计和施工监控提供依据。3.2.2锚杆试验在桩体施工前先进行锚杆试验,其主要目的是确定锚固体与岩土层粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺。试验锚杆数量为3根。为使锚固体与地层间首先破坏,锚固长度设为3.5m,9试验孔提取岩芯作岩石性能试验。锚杆试验采用循环分级加卸载法,加载装置为YC-60型千
4、斤顶、ZB4-500电动油泵,计量仪器为压力表、传感器和精度不低于0.01mm的位移计。计算锚杆试验预估破坏荷载:N=其中:N――锚杆试验预估破坏荷载ζ1――锚固体与地层粘结力工作条件系数,永久性锚杆取1.0D――锚固体直径,取0.17mLa――锚固体长度,取3.5mfrb―――地层与锚固体粘结强度特征值,按泥岩或砂岩天然单轴抗压强度为380kPa即:N=3.5×1.0×3.14×0.17×380=709.95kN根据试验数据,取试验中锚杆极限承载力中最小值作为锚杆的极限承载力标准值。锚固体与地层间极限粘结强度标准值除以系数2.7为粘结强度特征值。另外,根据试验计算杆体与砂浆间粘结强
5、度值,当上述两值大于或等于设计值时,按设计进行锚杆施工。3.3抗滑桩锁口及护壁施工设计抗滑桩桩孔护壁支护是抗滑桩施工的关键。孔壁支护的厚度应综合考虑土层参数、特点、地下水分布情况、桩孔深度、周边荷载和施工工艺等因数进行计算确定。最深段的总压力:p=Htg2(45°-ψ/2)9护壁厚度:t=kN/fc=kPb/fc(安全系数k取1.65)根据桩径和地质情况,桩孔护壁高度按每节1m进行支护。抗滑桩锁口、护壁采用C20早强混凝土,锁口段护壁高1.2m,锁口厚0.5m,护壁厚度按照桩的截面尺寸从0.15m～0.25m不等。考虑到护壁的整体性和连续支护,在护壁内设置钢筋。3.4抗滑桩施工要点3
6、.4.1桩孔开挖同排桩孔应跳槽开挖,并且要与其他工序错开进行,在已成孔开始灌注混凝土时,才能开挖邻孔。桩孔开挖根据地质和护壁支护情况,分节开挖,下节开挖应在上节护壁混凝土终凝后进行,而且开挖不应过深,以免上节护壁悬空过高。土层开挖使用铁锹,并结合风镐、风铲开挖;石层开挖以风镐开挖为主,局部配合风枪;严禁爆破作业。在围岩松软破碎和滑动面节段,在护壁内顺滑坡方向用临时横撑加强支护,并注意观察其受力情况,及时进行加固。3.4.2桩孔护壁护壁第一节为锁口段,应高出原地面0.2m,以防止桩口沉陷及地表水流入,桩孔不施工时应加盖。锁口段以下护壁混凝土根据桩孔开挖情况分节灌注,分节时注意避开不同土
7、质分界面和滑动面处,护壁模板采用1.2m高组合钢模纵向拼装,用可调钢支撑作横撑加固。为满足桩身钢筋保护层的要求和钢筋绑扎的方便,9护壁每侧放大3cm。预应力锚杆的预留管和桩间挡板预埋钢筋应随护壁施工,准确定位预留和安设。护壁均采用早强混凝土,以加快循环进尺。模板的支架可在灌注后24h拆除。3.4.3组装钢筋骨架钢筋骨架在桩孔内进行组装,竖向每隔2m左右在箍筋每边上焊接3根相应保护层长度钢筋头,以保证钢筋笼同护壁间保护层厚度,竖向主筋绑扎时必须保证垂直,特别
